Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей

 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. В устройство, содержащее секционный трубопровод с наклонным и восходящим участками в каждой секции, введен дополнительный узел, выполненный в виде корпуса с поршнем, шток которого жестко соединен с наклонным участком трубопровода. Нижняя полость корпуса сообщена через гидравлическое сопротивление с источником избыточного давления воздуха, а верхняя полость - с узлом псевдоожижения нижней части восходящего участка трубопровода. Наклонный участок первой секции трубопровода соединен герметично с возможностью перемещения верхним концом с бункером и нижним концом - с нижней частью восходящего участка трубопровода, верхняя часть которого сообщена с узлом отвода псевдоожижающего воздуха и входным отверстием наклонного участка трубопровода. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат на транспортирование материала. 2 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при пневмотранспорте золы из бункера электрофильтра.

Предшествующий уровень техники.

Известно устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера, содержащее промежуточную емкость, узел псевдоожижения, клапаны, уровнемер, транспортный трубопровод [1].

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная ограниченным ресурсом работы клапанов, работающих в абразивной среде.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее бункер, сообщенный через отрезок трубы с емкостью, в нижней части которой размещен узел псевдоожижения, под которым установлен участок, соединяющий полость емкости с первой секцией транспортною трубопровода. Эта секция содержит в нижней части восходящего участка трубопровода узел псевдоожижения, а в верхней сообщена с узлом отвода псевдоожижающего воздуха и входным отверстием восходящего участка трубопровода перемещении порошкообразной среды под наклоном [2].

Недостатком устройства является возможность (при малых значениях уровня золы в бункере) флюидизации воздуха из узла псевдоожижения в бункер, что определит торможение процесса удаления золы из бункера, увеличит расход воздуха па пневмотранспорт.

Задачей данного предложения является повышение надежности удаления порошкообразной среды из бункера, уменьшение расхода воздуха (энергозатрат) на транспорт золы.

Предметом изобретения является устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее источник избыточного давления воздуха, секционный транспортный трубопровод, каждая секция которого содержит наклонный участок трубопровода, и восходящий участок с узлом псевдоожижения в его нижней части, верхняя часть которого сообщена с узлом отвода псевдоожижающего воздуха и входным отверстием наклонного участка трубопровода следующей секции, причем наклонный участок в первой секции соединен верхним концом с бункером, а нижним концом - с нижней частью восходящего участка. По крайней мере в первую секцию введен узел, выполненный в виде корпуса с поршнем, шток которого жестко соединен с наклонным участком трубопровода, нижняя полость корпуса сообщена через гидравлическое сопротивление с источником избыточного давления, а верхняя полость - с узлом псевдоожижения нижней части восходящего участка трубопровода, при этом наклонный участок первой секции транспортного трубопровода соединен герметично с возможностью перемещения верхним концом с бункером и нижним концом - с нижней частью восходящего участка трубопровода, а угол наклона к горизонтали наклонного участка трубопровода выбирают в пределах γ<α<β, где α - угол наклона к горизонтали наклонного участка трубопровода; γ - динамический угол естественного откоса виброожиженного слоя порошкообразной среды; β - динамический угол естественного откоса насыпного слоя порошкообразной среды.

Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды изображено на фиг. 1, а на фиг.2 изображен дополни тельный узел псевдоожижения.

Устройство содержит источник 1 избыточного давления воздуха, транспортный трубопровод, каждая секция которого содержит узел 2 псевдоожижения, размещенный в нижней части восходящего участка 3 трубопровода, верхняя часть которого сообщена с узлом 4 отвода псевдоожижающего воздуха и входным отверстием 5 наклонного участка 6 трубопровода. Дополнительный узел псевдоожижения выполнен в виде корпуса 7 с поршнем 8, шток 9 которого жестко соединен с наклонным участком 6 трубопровода, нижняя полость корпуса 7 сообщена через гидравлическое сопротивление 10 с источником 1 избыточного давления воздуха, а верхняя полость через отверстие 11 - с узлом 2 псевдоожижения нижней части восходящею участка 3 трубопровода.

Наклонный участок первой секции трубопровода соединен герметично с возможностью перемещения верхним концом с бункером 12 золоуловителя и нижним концом - с нижней частью восходящего участка 3 трубопровода.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При подаче воздуха от источника избыточного давления через гидравлическое сопротивление 10 в нижнюю полость корпуса 7 поршень 8 начинает вытесняться избыточным давлением к верхней полости корпуса 7, где выполнено отверстие 11, площадь которого превышает на 1-2 порядка площадь отверстия гидравлического сопротивления. Когда поршень, поднявшись, сообщает нижнюю полость корпуса с отверстием 11, происходит резкое падение давления воздуха в полости корпуса 7, поршень опускается в нижнее положение. Далее цикл поднятия и опускания поршня повторяется. Воздух в импульсном режиме через отверстие 11 поступает в узел 2 псевдоожижения, флюидизирует через слой порошкообразной среды к узлу 4 отвода псевдоожижающего воздуха. Ввиду того, что воздух флюидизирует через порошкообразную среду в импульсном режиме, в псевдоожиженном слое происходит процесс разрушения агрегатов (слипающихся в уплотнения частиц), пневмотранспорт по восходящему участку осуществляется более равномерно, что снижает необходимый расход воздуха.

Циклы поднятия и опускания поршня 8 через шток 9 переносятся на наклонный участок 6 трубопровода. Во внутренней полости этого участка осуществляется воздействие низкочастотной вибрации на частицы порошкообразной среды, которое определяет ряд превращений, характер которых зависит от интенсивности действующей вибрации. По мере повышения интенсивности обработки порошкообразной среды вибрацией в пределах амплитудных значений ускорений, превышающих ускорения силы тяжести, порошкообразная среда начинает приобретать подвижность, псевдотекучесть. Такое состояние порошкообразной среды принято называть состоянием псевдоожижения (частицы временами теряют контакт со стенками трубопровода, уменьшаются связи между частицами). Интенсивность обработки вибрацией можно регулировать изменением диаметра гидравлическою сопротивления (выполненного, например, в виде жиклера), объема нижней части корпуса, площади поршня, давления источника 1. Вес наклонною участка трубопровода с порошкообразной средой должен быть больше, чем вес порошкообразной среды в восходящем участке трубопровода. Выполнение этого условия необходимо для истечения воздуха в узел псевдоожижения 2.

Например, при площади поршня 20 см² и давлении 5 кг/см² поднимаемый вес трубопровода 6 с порошкообразной средой достигает 80-100 кг в зависимости от сил трения на участках герметизации трубопровода в местах соединения с бункером и трубопровода 3.

Таким образом, псевдоожиженная вибрацией порошкообразная среда сливается по трубопроводу 6 и поступает в восходящий участок трубопровода 5, где ее псевдоожижение осуществляется воздухом в импульсном режиме, поступающем из корпуса 7.

При снятии давления питания сжатым воздухом полости корпуса 7 режим вибрационною псевдоожижения прекращается, порошкообразная среда перекрывает эффективное сечение трубопровода 6, что определяет исключение прохождения воздуха через трубопровод 6 в бункер 12.

Для обеспечения режимов истечения и остановки истечения порошкообразной среды угол наклонного участка 6 трубопровода выбирают из условий залегания слоя порошкообразной среды в трубе 6 при снятии с нее воздействия вибрации и виброожижении ее (получении свойств текучести) после воздействия на трубу 6 вибрацией. Выполнение этих условий достигается, когда γ<α<β.

Таким образом, за счет введения дополнительного узла псевдоожижения, обеспечивающего создание виброожиженного слоя на наклонном участке трубопровода и флюидизацию воздуха в импульсном режима через порошкообразную среду в восходящем участке трубопровода, достигается повышение надежности транспорта порошкообразной среды и экономия воздуха.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1239064, B 65 G 53/40, 1989 г.

2. Патент РФ 2164491, B 65 G 53/16, 1998 г. - прототип.

Формула изобретения

Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды из бункеров золоуловителей, содержащее источник избыточного давления воздуха, секционный транспортный трубопровод, каждая секция которого содержит наклонный участок и восходящий участок с узлом псевдоожижения в его нижней части, сообщенный в его верхней части с узлом отвода псевдоожижающего воздуха и входным отверстием наклонного участка следующей секции трубопровода, причем наклонный участок в первой секции соединен верхним концом с бункером, а нижним концом - с нижней частью восходящего участка этой секции, отличающееся тем, что по крайней мере в первую секцию введен узел, выполненный в виде корпуса с поршнем, шток которого жестко соединен с наклонным участком трубопровода, нижняя полость корпуса сообщена через гидравлическое сопротивление с упомянутым источником избыточного давления, а верхняя полость - с узлом псевдоожижения восходящего участка трубопровода, при этом наклонный участок первой секции соединен с бункером верхним концом, а нижним концом - с нижней частью восходящего участка трубопровода герметично и с возможностью перемещения, причем угол наклона к горизонтали наклонного участка секции трубопровода выбирают в пределах γ<α<β, где α - угол наклона к горизонтали наклонного участка секции трубопровода; γ - динамический угол естественного откоса виброожиженного слоя порошкообразной среды; β - динамический угол естественного откоса насыпного слоя порошкообразной среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2